1、引言
爐膛結渣是一個較普遍的問題,較大地影響了鍋爐運行的安全性和經濟性,隨著機組容量的增大顯得更為突出。沙角C電廠3台660MW機組自1996年6月投入商業運行後,均不同程度存在爐內結焦問題,在電廠移交初期的半年時間內,3台爐共出現8次停爐打焦。鍋爐結焦威脅著C電廠鍋爐的正常運行,增加了運行和維護的工作量及危險性。因而研究燃煤鍋爐結焦問題,分析沙角C電dian廠chang鍋guo爐lu結jie焦jiao的de原yuan因yin,切qie實shi解jie決jue鍋guo爐lu結jie焦jiao問wen題ti,提ti高gao鍋guo爐lu運yun行xing的de安an全quan性xing,可ke靠kao性xing,減jian少shao經jing濟ji損sun失shi具ju有you非fei常chang實shi際ji的de意yi義yi,富fu通tong新xin能neng源yuan生sheng產chan銷xiao售shou
生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機、
秸稈壓塊機壓製的生物質顆粒燃料。
2、鍋爐設備簡介
沙角C電廠鍋爐是美國ABB - CE公司設計生產的亞臨界參數、單汽包中間再熱、控製循環鍋爐,鍋爐最大連續蒸發量為2100 t/h,膜式水冷壁,單爐膛四角雙切圓燃燒。爐膛尺寸(寬x深)為19 558mm×16 432 mm,爐膛高57 300 mm,寬深比為1.19。製粉係統為正壓直吹製粉係統,配有6台HP983碗式中速磨煤機,設計煤種出力為53 t/h.5台磨煤機即可滿足BMCR出力。
3、鍋爐結渣原因分析
3.1煤質特性
鍋爐設計煤種為國產神府東勝煤,校核煤種為進口澳大利亞煤,煤質分析參數如表2及表3所示。
congmeihehuidetexingfenxibiaozhong,bunanfaxian,jinkoumeiheguochanmeiyouyidingdechaju,tebieshihuirongdianxiangchabijiaoda,guochanmeidehuirongdianbijinkoumeidi,guochanmeijiaojinkoumeiyijiejiao。liangzhongmeidejiezhatexingkeyongmeihuiruanhuawendut2和灰成分綜合指數R來預測:
根據表3的數據可以計算得:R進口= 1.893 3;R國產= 3.419 1
從上述計算判別可知,國產煤屬結焦傾向嚴重的煤種,進口煤屬結焦傾向中等的煤種。
3.2鍋爐結構特性
沙角C電廠鍋爐爐膛熱負荷的設計值分別為:①燃燒器區域壁麵熱負荷:1.33×103 kW/m2;②爐膛斷麵熱負荷:5 583 624 W/m2;③爐膛容積熱負荷:112 kW/m2;④爐膛輻射受熱麵熱負荷:224 026W/m2。可知爐膛斷麵熱負荷及容積熱負荷均偏大。最上層煤粉噴口與屏底距離h=16. 77m,選取值偏小,屏底與爐膛出口部位存在結焦的可能性,由此容易引起爐膛出口處結焦。
3.3爐內實際切圓偏大
切qie向xiang燃ran燒shao在zai爐lu內nei形xing成cheng強qiang烈lie旋xuan轉zhuan上shang升sheng的de氣qi流liu,氣qi流liu最zui大da切qie向xiang速su度du的de聯lian線xian構gou成cheng爐lu內nei實shi際ji切qie圓yuan,爐lu膛tang中zhong心xin是shi速su度du很hen低di的de微wei風feng區qu,這zhe就jiu是shi切qie向xiang燃ran燒shao鍋guo爐lu爐lu膛tang內nei空kong氣qi動dong力li場chang的de特te點dian。實shi際ji切qie圓yuan是shi切qie向xiang燃ran燒shao的de一yi個ge重zhong要yao參can數shu,它ta對dui爐lu膛tang結jie渣zha、穩燃以及爐膛出口的煙速、煙(yan)溫(wen)偏(pian)差(cha)都(dou)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)影(ying)響(xiang)。實(shi)際(ji)切(qie)圓(yuan)偏(pian)大(da)則(ze)易(yi)引(yin)起(qi)結(jie)渣(zha),實(shi)際(ji)切(qie)圓(yuan)偏(pian)小(xiao)則(ze)影(ying)響(xiang)燃(ran)燒(shao)穩(wen)定(ding)性(xing),因(yin)此(ci),保(bao)證(zheng)適(shi)中(zhong)的(de)實(shi)際(ji)切(qie)圓(yuan)直(zhi)徑(jing)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao),一(yi)般(ban)地(di)說(shuo),實(shi)際(ji)切(qie)圓(yuan)相(xiang)比(bi)爐(lu)膛(tang)截(jie)麵(mian)的(de)當(dang)量(liang)直(zhi)徑(jing)的(de)範(fan)圍(wei)在(zai)0.4-0.8之間,綜合考慮煤質特性及穩燃、結渣問題.對於煙煤或易結渣煤,取偏小值,對於無煙煤及難結渣煤,取偏大值。冷態試驗發現,C廠鍋爐的實際切圓相對直徑都在0. 65-0. 85之間,而且由於煤質屬中等結渣或嚴重結渣傾向性煤種,所以運行時容易造成水冷壁結焦。
另外,燃燒器擺角易斷銷,四角擺動不同步,使爐內空氣動力場紊亂,氣流刷牆,造成水冷壁結焦。
3.4吹灰係統運行不正常,投入率低
沙角C電廠鍋爐除兩台空氣預熱器各裝有1支吹灰器外,本體部分共裝有3種型式156支吹灰器,其中爐膛水冷壁使用88支RW - 7E型牆式短吹,水平煙道使用44支T - 30 MarkⅡ-E型伸縮式長吹,尾部煙道使用24支T- 30 Markll -E型半伸縮式長吹。鍋爐本體吹灰器的吹灰蒸汽來自分隔屏過熱器出口聯箱。
由於C廠爐本體吹灰係統設計不合理,吹灰蒸汽母管出來後分為8個支路,共156支吹灰器,各支路間均無隔離閥,每個支路的末段均通過一熱力疏水閥接至鍋爐定排擴容器、relishushuifaqianwushoudonggelifa。dangmouchuihuiqiyaogelijianxiushi,bixuguanbiludingchuihuizhengqizongmen,daozhizhenggechuihuixitongbeigeli。lingwai,dangmouyirelishushuifaguanbuyanshi,guoludingpaikuorongqineidezhengqihuihuiliuzhiguzhangdianerwufageli,guzhangdechuihuiqizhinengdengdaitingluchuli。yinchuihuixitongshebeiduo,guzhangpinfan,erchulishichangchangxugelizhengtailudechuihuixitongshenzhidengtingluchuli。lingwai,chuihuichengkongkajianyejingchangfashengguzhang。yinci,chuihuixitongjingchangchuyugelizhuangtai,yingxiangguoludezhengchangchuihui。
因為鍋爐結渣是一個惡性循環的過程,本身結渣傾向較嚴重的鍋爐幾天未吹灰難以避免大焦掉下而卡住冷灰鬥導致停爐。
4、爐內結渣的解決措施
針對以上原因,結合沙角C電廠鍋爐的實際運行情況,主要采取了如下相應的防結焦措施。
4.1加強燃煤管理
製定下發了“關於加強C廠燃煤接收、化驗工作管理的通知”。嚴格控製入廠煤質,若來煤煤質不符合規定標準,值長有權拒絕接收。
4.2對吹灰係統進行改進
針對吹灰係統難以隔離的問題,提出了相應的改進措施:在吹灰係統的8個蒸汽入口支管上以及8個(ge)熱(re)力(li)疏(shu)水(shui)閥(fa)前(qian)各(ge)加(jia)裝(zhuang)一(yi)手(shou)動(dong)隔(ge)離(li)閥(fa)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)避(bi)免(mian)了(le)蒸(zheng)汽(qi)通(tong)過(guo)吹(chui)灰(hui)蒸(zheng)汽(qi)母(mu)管(guan)及(ji)定(ding)排(pai)擴(kuo)容(rong)器(qi)進(jin)入(ru)故(gu)障(zhang)點(dian),保(bao)證(zheng)吹(chui)灰(hui)係(xi)統(tong)檢(jian)修(xiu)工(gong)作(zuo)的(de)按(an)時(shi)進(jin)行(xing),使(shi)吹(chui)灰(hui)器(qi)的(de)可(ke)用(yong)率(lv)大(da)大(da)得(de)到(dao)提(ti)高(gao)。
4.3不斷完善吹灰製度
針對鍋爐不同區域的實際結焦情況,對吹灰工作做了較詳細的規定,如:每班對水平煙道及燃燒器上部水冷壁全麵吹灰1次、每天一值對燃燒器下部水冷壁、尾部堅井全麵吹灰1次(ci),機(ji)組(zu)工(gong)程(cheng)師(shi)可(ke)根(gen)據(ju)鍋(guo)爐(lu)的(de)實(shi)際(ji)結(jie)焦(jiao)情(qing)況(kuang),針(zhen)對(dui)性(xing)進(jin)行(xing)鍋(guo)爐(lu)吹(chui)灰(hui)工(gong)作(zuo),高(gao)負(fu)荷(he)時(shi),由(you)於(yu)鍋(guo)爐(lu)吹(chui)灰(hui)可(ke)能(neng)會(hui)導(dao)致(zhi)引(yin)風(feng)機(ji)過(guo)負(fu)荷(he),當(dang)值(zhi)值(zhi)長(chang)應(ying)處(chu)理(li)好(hao)鍋(guo)爐(lu)吹(chui)灰(hui),不(bu)能(neng)因(yin)帶(dai)負(fu)荷(he)的(de)原(yuan)因(yin)而(er)影(ying)響(xiang)鍋(guo)爐(lu)的(de)正(zheng)常(chang)吹(chui)灰(hui)等(deng)。
4.4加強運行調整
沙C引風機設計有低倩兩種運行方式,按廠家規定當負荷大於50%BMCR時應將引風機轉入高速運行。由於沙C引風機無法轉入高速運行且M馬達容量偏低(風機軸功率3 801. 56/2 647 kW。馬達出力3 357/2 313 kW)。機組帶較高負荷(630 MW)以上時曾導致5次引風機過負荷跳閘而跳機。因此,機組移交初期應CE運行工程師要求,在600 MW以上負荷時將鍋爐運行氧量調低至2. 7%。導dao致zhi高gao負fu荷he時shi氧yang量liang過guo低di,增zeng加jia了le結jie渣zha的de可ke能neng性xing。因yin此ci,規gui定ding任ren何he時shi候hou,鍋guo爐lu氧yang量liang設she定ding不bu得de低di於yu其qi程cheng序xu設she定ding值zhi,禁jin止zhi高gao負fu荷he時shi因yin引yin風feng機ji出chu力li不bu夠gou而er將jiang氧yang量liang設she定ding<3%。
4.5其他措施
另外,還從以下幾個方麵采取措施防止爐膛嚴重結焦:
①不斷地將冷灰鬥中的灰排除掉,盡量使冷灰鬥中不積灰。
②對重點區域加強巡檢,如爐膛下部水冷壁、風箱開口處周圍區域、過(guo)熱(re)器(qi)和(he)再(zai)熱(re)器(qi)的(de)對(dui)流(liu)區(qu)域(yu)有(you)結(jie)焦(jiao)或(huo)積(ji)灰(hui)現(xian)象(xiang),應(ying)及(ji)時(shi)啟(qi)動(dong)周(zhou)圍(wei)吹(chui)灰(hui)器(qi)將(jiang)焦(jiao)塊(kuai)或(huo)積(ji)灰(hui)清(qing)除(chu)掉(diao)。如(ru)發(fa)生(sheng)嚴(yan)重(zhong)結(jie)焦(jiao),應(ying)降(jiang)低(di)鍋(guo)爐(lu)負(fu)荷(he)甚(shen)至(zhi)停(ting)爐(lu),由(you)人(ren)工(gong)將(jiang)焦(jiao)塊(kuai)清(qing)除(chu)掉(diao)。
③必要時采取降負荷運行。
5、結論
經過各方麵的共同努力,沙角C電廠的鍋爐結焦情況有了明顯改觀,雖然1999年(nian)又(you)曾(zeng)出(chu)現(xian)兩(liang)次(ci)停(ting)爐(lu)打(da)焦(jiao),但(dan)此(ci)後(hou)類(lei)似(si)情(qing)況(kuang)沒(mei)有(you)再(zai)發(fa)生(sheng)。停(ting)爐(lu)打(da)焦(jiao)每(mei)次(ci)的(de)平(ping)均(jun)損(sun)失(shi)都(dou)在(zai)千(qian)萬(wan)元(yuan)以(yi)上(shang),解(jie)決(jue)鍋(guo)爐(lu)結(jie)焦(jiao)問(wen)題(ti),經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)是(shi)非(fei)常(chang)可(ke)觀(guan)的(de)。
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